ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сливаев. О взаимосвязи внутренних тепловых эффектов с эффективностью процесса ректификации из "Химия и технология продуктов органического синтеза Выпуск 15" До недавнего врел[ени вопрос о взаимосвязи тепловых эффектов с эффективностью процесса ректификации исследовался мало. Считали, что тепловые эффекты могут лишь изменять. да и то незначительно, соотношение потоков пара и жидкости Процесс ректификации относили к той же группе массообменных процессов, что и абсорбцию До сих пор рекомендуют эффективность процесса ректификации рассчитывать на основе данных, полученных для диффузионных сопротивлений в жидкой и газовой фазах при опытах по абсорбции. [c.54] Характерным в зарубежной литературе является признание неоспоримым факта взаимосвязи тепловых эффектов и массопередачи. [c.54] Уравнение (1) показывает, что тепло конденсации пара целиком расходуется на испарение жидкости. [c.55] Проверка уравнения (7) проводилась на лабораторной колонке диаметром 30 мм с асадкой из фарфоровых колец размером 10 X 6 мм. Колонна была снабжена устройством для отбора проб пара и жидкости через каждые 0,3 м насадки. Для из.мерения объема потока, поступающего в колонну из дефлегматора, и потока в куб колонны применялись калиброванные емкости объемом в 5,6 и 6,4 с.и . Колонна была термоизолирована от внешних тепловых влияний. [c.56] На первом этапе испытаний была определена точность измерения потоков, для чего использовались гексан, гептан и октан марки ч. д. а. . [c.56] При проведении экспериментов поддерживались постоянными тепловая нагрузка для компенсации потерь по высоте колонны и количество загружаемой жидкости. [c.56] Эта же нагрузка была принята при проведении эксперимента с бинарными и трехкомпонентными системами. [c.57] Замеры проводились через 15 мин после установления режима в колонне. [c.57] Как и предполагалось, отношения потоков равны единице со среднеквадратичной ошибкой не более 0,1%. [c.57] Как видно, хотя отношения потоков и близки к единице, отклонения для смесей значительно (на порядок) превышают отклонения для индивидуальных веществ, представленные выше и использованные в качестве меры ошибки эксперимента. Отклонения от единицы для смесей можно считать следствием различия теплот фазовых превращений между потоками вверху и внизу колонны. [c.58] Теплоты фазовых превращений рассчитывались по уравнениям (4) и (5) с использованием данных работы для чистых компонентов. [c.58] Как видно, отношение потоков и отношение теплот фазового превращения очень близки по своему значению, что подтверждает правильность выражения (7) как для бинарной, так и для трехкомпонентной системы. [c.58] Таким образом, появляется возможность расчета изменений концентраций исключительно по тепловым эффектам. [c.59] Расчеты проводились на основании опытных данных, полученных при разделении бинарных смесей. [c.60] В последние годы для разделения термически нестойких веществ разработаны и внедрены в промышленность вакуумные ректификационные колонны с низким удельным гидравлическим сопротивлением. Сюда относятся колонны с плоско-па-раллельной, трубчатой и другими видами регулярной насадки, а также колонны термической ректификации , в которых высокая степень разделения компонентов достигается путем многократного повторения процессов испарения и конденсации рабочих сред по высоте аппарата за счет дополнительного подвода и отвода тепла. [c.63] Для равномерного распределения конденсата, образующегося на охлаждаемых поверхностях, по обогреваемым поверхностям испарения, колонны термической ректификации оборудованы специальными центробежными или гравитационными устройствами. Благодаря этому колонны терлшческой ректификации являются также весьма перспективными для разделения так называемых отрицательных систем, разделение которых в обычных пленочных аппаратах затруднено из-за невозможности создания стабильной пленки жидкости на поверхности насадки. [c.63] В настоящее время промышленное применение нашли роторные колонны терд1ической ректификации , представляющие собой вертикальный обогреваемый корпус, в котором помещен вращающийся охлаждаемый ротор с перераспределительными устройствами. [c.63] В ГР1АП была создана конструкция безроторной колонны для термической ректификации в которой основным элементом распределительного устройства является обод, выполненный из металлической сетки. При этом за счет капиллярных сил значительно улучшается распределение конденсата. [c.64] На рис. 1 приведена схе.ма лабораторной модели колонны. Вертикальный обогреваемый снаружи цилиндрический корпус 4 имеет внутренний диаметр 50 мм и высоту 1000 мм. Внутрь встроен конденсатор 5 типа труба в трубе , на котором смонтировано десять конусообразных распределительных устройств с фасонными отбортованными отверстия.ми для прохода паров. На наружной кро.мке распределительных устройств закреплены ободы из металлической сетки, плотно прилегающие к внутренней поверхности стенки корпуса. Площадь свободного сечения каждого перераспределительного устройства составляет 27%. Внешний диа.метр встроенного конденсатора 18 мм. Геометрические раз.меры перераспределительных устройств и величины свободного сечения были выбраны на основании предварительных гидродинамических исследований, проведенных на системе вода—воздух. [c.64] Обогрев корпуса колонны электрический, в качестве хладо-агента использовали воду, подаваемую во встроенный конденсатор из термостата. [c.64] Вернуться к основной статье